细读《Effective C++》之五

来源:互联网 发布:女生长高知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/03/29 06:53

如果说对于对象模型的深刻理解是为了更好地设计和声明,那么对于实现的斤斤计较则是为了更高的效率。

Item 26 - 28

条款26:Postpone variable definitions as long as possible

不要过早地定义变量,直到真正需要它;对于非build-in对象,能够用copy constructor替代时,就不要让它用default constructor和copy assignment。

对于循环结构,考虑下面的两种做法哪个成本高:

// Approach A: define outside loop
// 1 constructor + 1 destructor + n copy assignments
Widget w;
for (int i = 0; i < n; ++i){
  w 
= some value dependent on i;
  ...
}


// Approach B: define inside loop
// n constructors + n destructors
for (int i = 0; i < n; ++i) {
  Widget w(some value dependent on i);
  ...
}

 

条款27:Minimize casting

const_cast<T>(expression) : const_cast is typically used to cast away the constness of objects. It is the only C++-style cast that can do this.

dynamic_cast<T>(expression) : dynamic_cast is primarily used to perform "safe downcasting," i.e., to determine whether an object is of a particular type in an inheritance hierarchy. It is the only cast that cannot be performed using the old-style syntax. It is also the only cast that may have a significant runtime cost.

reinterpret_cast<T>(expression) : reinterpret_cast is intended for low-level casts that yield implementation-dependent (i.e., unportable) results, e.g., casting a pointer to an int. Such casts should be rare outside low-level code.

static_cast<T>(expression) : static_cast can be used to force implicit conversions (e.g., non-const object to const object (as in Item 3), int to double, etc.). It can also be used to perform the reverse of many such conversions (e.g., void* pointers to typed pointers, pointer-to-base to pointer-to-derived), though it cannot cast from const to non-const objects. (Only const_cast can do that.)

感觉Scott在这一款中对于cast的讲解不是很清楚,从网上搜到一些文章,只是这些文章的内容大同小异,难以知道确切出处。

static_cast

用法:static_cast < type-id > ( expression )

该运算符把expression转换为type-id类型,但没有运行时类型检查来保证转换的安全性。它主要有如下几种用法:

用于类层次结构中基类和子类之间指针或引用的转换。进行上行转换(把子类的指针或引用转换成基类表示)是安全的;进行下行转换(把基类指针或引用转换成子类表示)时,由于没有动态类型检查,所以是不安全的。

用于基本数据类型之间的转换,如把int转换成char,把int转换成enum。这种转换的安全性也要开发人员来保证。

把空指针转换成目标类型的空指针。

把任何类型的表达式转换成void类型。

注意:static_cast不能转换掉expression的const、volitale、或者__unaligned属性。

dynamic_cast

用法:dynamic_cast < type-id > ( expression )

该 运算符把expression转换成type-id类型的对象。Type-id必须是类的指针、类的引用或者void *;如果type-id是类指针类型,那么expression也必须是一个指针,如果type-id是一个引用,那么expression也必须是一个 引用。

dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换,还可以用于类之间的交叉转换。

在类层次间进行上行转换时,dynamic_cast和static_cast的效果是一样的;在进行下行转换时,dynamic_cast具有类型检查的功能,比static_cast更安全。

class B{
public:
  
int m_iNum;
  
virtual void foo();
}
;

class D:public B{
  
public:
  
char *m_szName[100];
}
;

void func(B *pb){
  D 
*pd1 = static_cast<*>(pb);
  D 
*pd2 = dynamic_cast<*>(pb);
}

在 上面的代码段中,如果pb指向一个D类型的对象,pd1和pd2是一样的,并且对这两个指针执行D类型的任何操作都是安全的;但是,如果pb指向的是一个 B类型的对象,那么pd1将是一个指向该对象的指针,对它进行D类型的操作将是不安全的(如访问m_szName),而pd2将是一个空指针。另外要注 意:B要有虚函数,否则会编译出错;static_cast则没有这个限制。这是由于运行时类型检查需要运行时类型信息,而这个信息存储在类的虚函数表 (关于虚函数表的概念,详细可见<Inside c++ object model>)中,只有定义了虚函数的类才有虚函数表,没有定义虚函数的类是没有虚函数表的。

另外,dynamic_cast还支持交叉转换(cross cast)。如下代码所示:

class A{
public:
  
int m_iNum;
  
virtual void f(){}
}
;

class B:public A{
}
;

class D:public A{
}
;

void foo(){
  B 
*pb = new B;
  pb
->m_iNum = 100;
  D 
*pd1 = static_cast<*>(pb); //compile error
  D *pd2 = dynamic_cast<*>(pb); //pd2 is NULL
  delete pb;
}

在函数foo中,使用static_cast进行转换是不被允许的,将在编译时出错;而使用 dynamic_cast的转换则是允许的,结果是空指针。

reinpreter_cast

用法:reinpreter_cast<type-id> (expression)

type-id必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。它可以把一个指针转换成一个整数,也可以把一个整数转换成一个指针(先把一个指针转换成一个整数,在把该整数转换成原类型的指针,还可以得到原先的指针值)。

该运算符的用法比较多。

const_cast

用法:const_cast<type_id> (expression)

该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外, type_id和expression的类型是一样的。

常量指针被转化成非常量指针,并且仍然指向原来的对象;常量引用被转换成非常量引用,并且仍然指向原来的对象;常量对象被转换成非常量对象。

Voiatile和const类似。举如下一例:

class B{

 
public:

 
int m_iNum;

}


void foo(){

const B b1;

b1.m_iNum 
= 100//compile error

B b2 
= const_cast<B>(b1);

b2. m_iNum 
= 200//fine
}

上面的代码编译时会报错,因为b1是一个常量对象,不能对它进行改变;使用const_cast把它转换成一个常量对象,就可以对它的数据成员任意改变。注意:b1和b2是两个不同的对象。

条款28:Avoid returning "handles" to object internals

这儿的handle,可以是pointer或reference,在这种时候,我们很清晰地看到:bitwise constness显得多么无力。另外一点就是,返回handles可能导致dangling handles。

class GUIObject { ... };

class Rectangle {
public:
  ...
  
const Point& upperLeft() const return pData->ulhc; }
  
const Point& lowerRight() const return pData->lrhc; }
  ...
}
;

const Rectangle                             // returns a rectangle by
  boundingBox(const GUIObject& obj);        // value; see Item 3 for why
                                            
// return type is const
GUIObject *pgo;                             // make pgo point to
...                                         // some GUIObject
const Point *pUpperLeft =                   // get a ptr to the upper
  &(boundingBox(*pgo).upperLeft());         // left point of its
                                            
// bounding box

一个对临时对象中Point对象的引用,临时对象会在语句结束后被析构,形成dangling handle。

如果出于效率的考量返回handles,你就必须保证正确地使用它们。

 
原创粉丝点击